3月29日,在美国凯斯西储年夜学学者与克里夫兰功效性电安慰中间的试验下,一位四肢瘫痪病人经由过程年夜脑思想胜利地掌握双手,将食品送进了本身的嘴里。
介入试验的瘫痪病人名为 Bill Kochevar,本年56岁。他在一次骑自行车时产生车祸,招致全身瘫痪。
Bill对记者表现:
“关于一个曾经瘫痪八年,全身高低寸步难移的人来讲,即便只能挪动一寸对我来讲都是极端荣幸的事。而此次试验成果曾经比我想象中的好很多了!”
天然,如许的结果不是一挥而就的。
现实上,迷信家们很早之前便开端测验考试制作这类年夜脑皮层脑机接口(intracortical brain-computer interface (iBCI))。个中,美国布朗年夜学神经生物工程学家Leigh Hocherg传授(也是此次试验的领头人)获得的结果最为明显。
瘫痪患者经由过程年夜脑思惟掌握屏幕光标
早在2004年,Leigh所率领的“脑门”(BrainGate)就筹划将脑机接口放入了一位24岁的四肢瘫痪者的年夜脑皮层,赞助这位患者传递年夜脑信息。这个装配固然只要药片年夜小,但外部非常庞杂,由96根电极构成。
又到了2010年,美国加州年夜学洛杉矶分校和加州理工学院学者开端赞助患者应用年夜脑思惟掌握屏幕上的鼠标光标。
患者经由过程思想掌握机械臂,拿起桌上的咖啡
2012年,在Hocherg的指点下,脑门筹划开启了第二阶段的摸索。在此次实验中,两位介入者Cathy和Bob均已中风,四肢瘫痪,没法措辞。
神经内科大夫制造了包括着约100根头发丝那末细的电极的微型记载装配,植入到他们年夜脑的活动皮层中,记载下与活动有关的神经旌旗灯号。此次试验使患者胜利应用年夜脑思想掌握机械臂,拿起桌上的咖啡,精确送入本身口中。
Hocherg传授以为:
从二维到三位,再到目的物体的达到和抓起,然后在指引下送入目标地,这关于我们来讲是个伟大的提高,也远远比纯真加上一个维度要来的庞杂。
除年夜脑皮层脑机接口外,功效性电安慰体系(functional electrical stimulation)在试验中也起到了相当主要的感化。
功效性电安慰体系是一种经由过程安慰四肢上的神经,使手臂、年夜腿或手指动起来的体系。这类技巧此前被用于赞助四肢瘫痪者l来运动他们的四肢,但也仅仅只能做到耸肩或颔首的田地。
而凯斯西储年夜学与克里夫兰功效性电安慰中间此次实验之所以能获得如斯年夜的奔腾,就是由于他们将年夜脑皮层脑机接口与功效性电安慰体系二者停止了无机联合。
为了让年夜脑表层吸收到最精确的指令,他们将Bill安顿在一台核磁共振仪中,让他在想象中运动本身分歧的身材部位,并在此时代追踪身材的每一个部门是有哪部门神经掌握的。
试验的另外一引导者Bolu Ajiboye在接收《时期周刊》时说:
“只要经由过程这类因人而异的试验办法,我们能力得出精准的‘年夜脑地图’。”
试验小组经由过程数据在Bill年夜脑的特定所在植入电极,并将它们与一台可以解码指令的电脑相连。
为了演习,Bill经由过程年夜脑思想掌握了电脑屏幕上的虚拟手臂,又用雷同思想掌握了实际中本身的手臂。
“那种感到很好,但电光石火,”他说,“我很快就晓得怎样操作,并在每次接洽后都愈发闇练。”
与此同时,克里夫兰功效性电安慰中间经由过程长途操控36电极阵列(36-electrode array)增强Bill萎缩的手臂和手掌肌肉力气。
当年夜脑皮层脑机接口与功效性电安慰体系同时任务时,Bill即可以用本身的手吃、喝、乃至挠鼻子了。
关于试验后果,Bill如许描写本身的感触感染:
对我而言,这感到就像(没瘫痪)之前一样,除感到上稍显缓慢。
固然了,Bill没有任何触觉上的感触感染,但这涓滴没影响到他:
“他们曾让在某几场试验中闭上眼,成果我照样能拿到器械。”
有朝一日,也许再纤细的感到都邑被模仿出来。
固然这个体系有用地赞助瘫痪者再次得以掌控本身的四肢,但在平常生涯中,如许宏大体积的器材却不太实际。也许“脑门”筹划的下一步就是减少整台机械的体积,直到它能被植入乃至顺应患者的身材。
不管若何,此次试验的成果都付与了全球跨越10亿的残疾人愿望,也证实马斯克曾论述的“年夜脑接口”理念其实不是空穴来风,骇人听闻。
领头人Leigh Hocherg以为,试验结果也许真的将推翻汗青:
“此次试验结果极可能将神经技巧引入一个全新的时期,一个可以或许赞助残疾人们恢回生动才能和自立才能的时期。”